Sie können UV sehen, obwohl...

Wenn sie Details der Größe sehen sollen$0.3 \ {\mu m}$während man einen Gegenstand nahe ans Gesicht hält (sagen wir mal$15 \ cm$entfernt), benötigen sie eine Winkelauflösung von$\theta_c=2 \times10^{-6} \ \text{rad}$. Kleiner$\theta$bedeutet bessere Auflösung. Die beugungsbegrenzte Auflösung einer kreisförmigen Öffnung (wie ein Auge) ist

Wo$\lambda$die Wellenlänge des abgebildeten Lichts ist, und$D$ist der Öffnungsdurchmesser. Einstecken der Werte$\lambda=550\ nm$(Wellenlänge, für die der Mensch die höchste Empfindlichkeit hat) und$D=8\ mm$(optimistische Schätzung für eine erweiterte menschliche Pupille, dh nachts), finden wir

Was wir uns vage als die „theoretische Beugungsgrenze“ für das bloße Sehen vorstellen können. Verwenden$D=3\ mm$(menschlicher Schüler tagsüber) finden wir die 'Lehrbuch'-Antwort von$\theta_0=30 \times 10^{-5} \ \text{rad}$.

Erreichen$\theta_c=2 \times10^{-6} \text{rad}$, mit dem gleichen Licht,$\lambda=550 \ nm$, Ihre Leute würden Augen mit Durchmesser benötigen$D=34 \ cm$, was unpraktisch ist. Halten$D=8\ mm$, wir finden$\lambda= 20 \ nm$, die sich im fernen Ultraviolett (UV) des Spektrums befindet. Daher können sie die Auflösung erreichen, wenn ihre Augen für den entsprechenden Teil des UV-Spektrums empfindlich sind .

Einige Tiere haben Zapfenzellen, die UV-empfindlich sind , wenn auch nicht so weit im UV-Bereich, wie es Ihre Menschen brauchen würden. Wenn sie sich etwas Kleines ansehen müssen, leuchten sie vielleicht in einem ansonsten dunklen Raum mit einer UV-Lampe darauf. Sie würden die Welt auch anders sehen, wenn sie auch für nahes UV empfindlich sind: Sie können ein Gefühl dafür bekommen, indem Sie nach „UV-Filmfotografie“ suchen.

... Sie wollen vielleicht nicht

Fernes UV ist schädlich: Es wird verwendet, um Dinge zu sterilisieren . Ich denke, hier muss das meiste „genetisch veränderte Handwinken“ sein . Ihre Augen können das UV-Licht nicht blockieren, sollten es aber auch überleben können. Vielleicht haben die Zellen in ihren Augen Modifikationen, die eine schnelle Reparatur nach UV-Exposition ermöglichen.

Hier gibt es einen interessanten Zusammenhang, den Sie vielleicht untersuchen möchten: Je gefährlicher das Licht, desto besser die Auflösung. UV mit geringerer Wellenlänge ist weniger schädlich, ermöglicht aber eine schlechtere Winkelauflösung: im viel ungefährlicheren nahen UV,$\lambda \sim 300 \ nm$wir haben$\theta=4 \times 10^{-5} \text{rad}$: das ist genug, um a zu erkennen$6 \ \mu m$Merkmal (z. B. ein weißes Blutkörperchen) an$15 \ cm$.

Bearbeiten: Was ist, wenn sie die Objekte näher halten als$15 \ cm$?

Rein zufällig,$15 \ cm$vom Gesicht stellt sich als nahe am Nahpunkt der visuellen Akkommodation des erwachsenen Menschen heraus. Anscheinend können sich Kinder ungefähr auf Objekte konzentrieren$6.5\ cm$, nehmen wir an, Ihre Leute können sich auf Objekte bei konzentrieren$5 \ cm$. Dies führt zu$\theta_c=6 \times10^{-6} \ \text{rad}$, und eine entsprechende Wellenlänge von$\lambda= 40 \ nm$, immer noch im fernen UV.

Mach es wie der Keck:

Astronomen haben ein ähnliches Problem wie Sie, da sie eine hohe Winkelauflösung wollen, aber Schwierigkeiten haben, große Spiegel herzustellen. Stattdessen verwendet der Keck 2 Spiegel mit angemessener Größe und vergleicht sie für eine viel größere Winkelauflösung.

Wenn Sie bereit sind, übermenschliche Bildverarbeitungsfähigkeiten von Hand zu winken, können Sie möglicherweise einen effektiven Augendurchmesser von 30 cm erreichen, indem Sie die visuellen Daten von 2 (oder mehr) Augen im Abstand von 30 bis 40 cm verschmelzen, was gemäß Sals Antwort die Auflösung ergibt Macht, die Sie wollen. Wenn Sie es mit dem Vorschlag kombinieren, ins nahe UV zu sehen, können Sie diese Anforderung noch weiter lockern.